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Edition du 17 Janvier 2014
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Edito
Bientôt, il devrait être possible d’inverser le processus du vieillissement chez l’être humain
L’évolution de la longévité de notre espèce humaine est une histoire fascinante et qui mérite d’être rappelée car elle fait souvent l’objet d’une connaissance approximative, parsemée d’idées reçues.
On estime qu'au début de l’ère chrétienne, l'espérance de vie à la naissance n’était encore que d’environ 25 ans et il a fallu attendre le début de la révolution industrielle, à la fin du XVIIIe siècle, pour que cette espérance de vie gagne une décennie et atteigne les 35 ans en Europe. Mais c’est au cours des deux derniers siècles que l’espérance de vie moyenne à la naissance va s’accroître à un rythme sans précédent dans l’histoire de l’humanité. En effet, cette espérance de vie à la naissance, qui n’était encore, au début du XXe siècle, que de 33 ans, au niveau mondial et de 45 ans en France, vient cette année de passer à plus de 70 ans pour la moyenne mondiale et à 82 ans dans notre Pays.
À cet égard, il est important de souligner que cette espérance de vie a progressé partout dans le monde, y compris dans les pays les plus pauvres d’Afrique, d’Amérique du Sud et d’Asie. Sur le dernier demi-siècle par exemple, l’espérance de vie moyenne en Afrique a progressé de 15 ans, passant de 42 à 57 ans !
Autre exemple encore plus saisissant, celui de l’Inde, longtemps considérée en Occident comme l’exemple du pays misérable et sous-développé. Cette grande puissance émergente a vu l’espérance de vie moyenne de ses habitants progresser de 25 ans au cours des 50 dernières années. Aujourd’hui, un indien vit en moyenne 67 ans, contre 42 en 1960 !
Comme l’ont montré plusieurs études scientifiques et épidémiologiques internationales publiées au cours de ces dernières années, ce rythme de progression de l’espérance de vie n’a jamais faibli depuis un siècle au niveau mondial comme au niveau national et les derniers chiffres dont nous disposons indiquent au contraire que, dans de vastes régions du monde, ce rythme s’est encore accéléré au cours des dernières décennies !
Les raisons de cet extraordinaire allongement de la durée de vie humaine sont connues : elles tiennent évidemment aux progrès médicaux et sanitaires immenses intervenus depuis un siècle ainsi qu’à l’amélioration considérable des conditions de vie, qu’il s’agisse du logement, de l’alimentation ou encore des conditions de travail ou des progrès de l’éducation.
Cette progression planétaire globale de l’espérance de vie à la naissance devrait d’ailleurs se poursuivre tout au long de ce siècle, si l’on en croit les dernières prévisions de l’ONU (publiées en juin 2013), qui prévoient, de manière assez prudente, que l’espérance de vie moyenne mondiale pourrait atteindre 76 ans en 2050 et 82 ans en 2100 (Voir Centre d'actualités de l'ONU) !
Mais une question fondamentale se pose quand on observe cette évolution historique impressionnante : existe-t-il une limite indépassable de cette progression de la longévité humaine ? Pendant très longtemps la majorité de la communauté scientifique a répondu oui à cette question, considérant que, lorsque la médecine et la science auraient vaincu toutes les grandes pathologies tueuses, maladies infectieuses mais également cancer, maladies cardio-vasculaires et maladies neurodégénératives, les êtres humains ne pourraient guère espérer vivre au-delà de la durée maximale qui semblait déterminée génétiquement et qui était estimée à environ 120 ans.
Cette conviction scientifique reposait notamment sur les travaux du biologiste américain Leonard Hayflick qui avait montré en 1965 que la très grande majorité de nos cellules (à l’exception notable des cellules cancéreuses qui sont immortelles) cessaient de se multiplier, puis mouraient, après environ 50 divisions. Cette limite fut ensuite reliée en 1971, par le biologiste russe Alekseï Olovnikov, au processus de raccourcissement des télomères, de petits capuchons protégeant l’extrémité des chromosomes qui portent l’ADN.
Mais cette quasi-certitude scientifique a volé en éclats il y a 20 ans, en 1993, quand Cynthia Kenyon et son équipe de l’Université de Californie ont découvert qu’une mutation sur un gène unique pouvait doubler la durée de vie de C.elegans, un minuscule ver utilisé comme modèle biologique (Voir Nature).
À partir de cette découverte fondamentale, la biologie du vieillissement a accompli des pas de géant en se développant conjointement dans deux directions distinctes mais complémentaires. La première s’est attaquée aux processus qui permettent à une cellule, quel que soit l’organisme auquel elle appartient, de vivre plus ou moins longtemps.
L’autre grande voie s’est donnée pour mission d’identifier les gènes, mutations génétiques et modes d’expression génomique qui permettent à certains êtres vivants de faire preuve d’une longévité tout à fait exceptionnelle.
Au cours de ces dernières années, ces deux grandes voies de recherche ont largement convergé pour révéler des structures et mécanismes biologiques et génétiques communs, même si le processus du vieillissement est loin d’avoir livré tous ses secrets.
En 1985, une nouvelle étape importante dans la compréhension du vieillissement fut accomplie avec la découverte du rôle des télomères et d’une enzyme, la télomèrase, dans le bon fonctionnement du génome et la prolifération cellulaire (Voir Science Direct). Cette découverte majeure, réalisée par les biologistes Elizabeth Blackburn et Carol Greider, valut à ses auteures le prix Nobel en 2009.
En 2006, une équipe japonaise dirigée par Shinya Yamanaka, de l’Université de Kyoto parvenait, en utilisant une combinaison de plusieurs facteurs génétiques, à modifier les cellules-souches embryonnaires pour leur faire produire des cellules-souches "pluripotentes", capables de se transformer dans les différents types de cellules spécialisées de l'organisme (Voir Cell).
Dans la continuité de ces travaux, une équipe française de l’Inserm, dirigée par Jean-Marc Lemaître, a annoncé fin 2011 qu’elle était parvenue à reprogrammer en cellules iPS des cellules humaines sénescentes, issues de donneurs humains âgés de 74 à 101 ans. Cette avancée française apportait la preuve formelle qu’il était possible, toujours en combinant différents facteurs génétiques, d’effacer les signes du vieillissement cellulaire et de reprogrammer des cellules âgées jusqu’à leur faire retrouver complètement leur état de jeunesse !
Parallèlement à ces recherches, le généticien croate Miroslav Radman, professeur de biologie cellulaire à l’hôpital Necker, montrait, grâce à des travaux très originaux réalisés entre 2006 et 2010 sur une bactérie nommée Deinococcus radiodurans, que ce micro-organisme, même soumis à des conditions extrêmes de températures ou de radiations, était capable de survivre en reconstituant son génome d’une manière tout à fait extraordinaire à l’aide d’un mécanisme lui permettant de remettre en ordre l’ensemble de ses fragments d’ADN dispersés. Ce chercheur mondialement réputé est persuadé qu’il est possible de transposer ce mécanisme bactérien à nos cellules, ce qui permettrait à l’homme de vivre en bonne santé jusqu’à plus de 150 ans…
Mais d’autres voies de recherche, également très prometteuses, sont explorées par les laboratoires du monde entier, pour faire reculer les limites du vieillissement humain.
S’appuyant sur les travaux de la biologiste américaine Cynthia Kenyon, que nous avons déjà évoquée et qui a découvert en 1993 que le gène daf-2, régulateur de la voie de l’insuline, pouvait doubler la durée de vie du ver nématode, des chercheurs de l’Inserm dirigés par Martin Holzenberger ont récemment montré l'importance du gène du récepteur de l'IGF-1, un facteur de croissance de type insuline, dans la longévité de la souris. Ces travaux ont notamment montré chez la souris l'existence d'un lien entre durée de vie et expression du récepteur de l'igf-1 dans l'hypothalamus. On sait à présent, grâce à ces travaux, que la plupart des personnes très âgées se distinguent par un fonctionnement spécifique de leur facteur de croissance de type insuline (Voir Wiley).
Une autre voie de recherche prometteuse est celle de la restriction calorique qui a fait l’objet de nombreux travaux. On sait aujourd’hui que, chez de nombreux mammifères, y compris l’homme, il semble possible d’augmenter la longévité d’environ 40 % en réduisant sensiblement et durablement l'apport calorique. Mais une telle méthode n'est évidemment pas applicable telle quelle chez l'homme. Toutefois, les chercheurs, jamais à court d’idées, ont contourné ce problème et identifié en 2009 une molécule, la rapamycine, qui agit de la même façon que la restriction calorique sur la voie du gène TOR et semble en mesure d’augmenter sensiblement la durée de vie de mammifères…
Très récemment, des chercheurs de l’Université de Tel Aviv (TAU) dirigés par le Professeur Ruppin, ont mis au point un algorithme qui imite la restriction calorique et identifie les gènes à éteindre pour obtenir le même effet anti-vieillissement. Ce nouvel outil mathématique a permis d’identifier les gènes à désactiver, à savoir GRE3 et ADH2, pour multiplier par 10 la durée de vie sur le modèle de levure (Voir Nature) !
Il faut également évoquer la voie des mitochondries (des micro-centrales qui fournissent à la cellule l’énergie dont elle a besoin). Des recherches récentes réalisées par une équipe de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud (Australie) ont en effet montré qu’en agissant sur ce mécanisme, il était envisageable d’inverser le processus du vieillissement cellulaire (Voir Harvard Medical School).
Ces travaux ont notamment montré qu’en permettant aux cellules de produire à nouveau une substance appelée NAD (Nicotinamide adenine dinucleotide), il est possible de restaurer pleinement la fonction mitochondriale qui s’altère avec l’âge. Des essais sur l’animal ont en outre montré que cette technique permettait en une dizaine de jours de diminuer sensiblement le niveau inflammatoire chez des souris âgées et de leur redonner le tonus musculaire de leur jeunesse ! Ces recherches ont également montré l’action néfaste de la protéine, HIF- 1, impliquée dans le développement des cancers. Il semble que cette protéine perturbe fortement la communication entre mitochondrie et noyau cellulaire, ce qui conforterait l’hypothèse d’un lien biologique et génétique puissant, bien qu’encore mal compris, entre cancer et vieillissement.
Enfin, il y a un mois, une autre équipe américaine de l’Institut de recherche Buck sur le vieillissement (Voir Buck Institute) a montré qu’en modifiant le métabolisme génétique d’un petit ver bien connu des biologistes, Cænorhabditis elegans, il était possible d’allonger considérablement son espérance de vie.
Pour parvenir à ce surprenant résultat, les chercheurs ont bloqué la voie de signalisation qui contrôle l’insuline ainsi qu’une enzyme appelée « cible de la rapamycine » (mTOR). À la grande surprise des chercheurs, cette action conjointe sur ces deux mécanismes génétiques a produit des résultats spectaculaires puisqu’elle a permis de multiplier par cinq l’espérance de vie normale de ce petit ver !
Comme le souligne le professeur Pankaj Kapahi qui a dirigé cette étude, « on peut imaginer que la même action conjointe chez l’homme pourrait permettre un jour de ralentir considérablement le vieillissement et peut-être de vivre plusieurs siècles ». Avant d’en arriver là, il reste cependant aux chercheurs un long chemin à parcourir car il leur faudra montrer que ces mécanismes produisent les mêmes effets chez les mammifères, ce qui prendra encore quelques années.
À Lyon, le laboratoire de biologie moléculaire de la cellule à l’École Normale Supérieure est également en pointe dans ces recherches fondamentales sur les mécanismes du vieillissement.
Dans des travaux publiés en 2010 et 2011 (Voir Wiley et PLOS Biology) les chercheurs de ce laboratoire ont en effet montré que le gène nhr-80 jouait un rôle majeur en matière de longévité. Travaillant également sur le petit ver C. elegans, ces scientifiques ont notamment découvert qu’une surexpression de ce gène pouvait augmenter de 150 % la durée de vie moyenne de ce ver…
Selon Hugo Aguilaniu, responsable de ce laboratoire de recherche, « Nous verrons probablement arriver d’ici 10 ans les premiers médicaments issus de ces recherches fondamentales et qui permettront de retarder le vieillissement et de combattre simultanément plusieurs pathologies liées à la vieillesse, comme le cancer ou les maladies neurodégénératives ».
L’ensemble de ces avancées scientifiques et médicales récentes nous place face à une perspective vertigineuse : celle de pouvoir reculer les limites de la longévité humaine en allongeant le « temps génétique » qui nous est normalement imparti ! Certains scientifiques sont d’ailleurs persuadés que les enfants qui naissent aujourd’hui ont de bonnes chances de vivre plus de 100 ans car ils pourront bénéficier d’ici 20 à 30 ans d'une multitude de thérapies efficaces pour retarder leur vieillissement.
Mais quelles que soient les avancées qui seront accomplies par la science pour lutter contre les effets de l’âge et garder le plus longtemps possible la santé et la jeunesse, il est illusoire de penser que nous pourrons un jour nous affranchir totalement des contraintes liées à la société dans laquelle nous vivons et des effets résultant de nos choix de vie. C’est d’ailleurs ce qu’a rappelé récemment un spécialiste mondial du vieillissement, le professeur Thomas Perls, à l’occasion d’un congrès de biologie qui s’est déroulé à Paris. Cet éminent scientifique a en effet souligné que, dans l’état actuel de nos connaissances, les trois quarts des facteurs de longévité restaient liés à l'environnement et à notre mode de vie…
On peut bien sûr déplorer cette réalité mais finalement, n’est-elle pas rassurante puisqu’elle relativise la toute-puissance de la science et nous renvoie, in fine, à notre responsabilité personnelle mais également à nos choix collectifs en matière politique, sociale et environnementale.
René TRÉGOUËT
Sénateur Honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
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TIC |
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Information et Communication
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Une équipe internationale de recherche a mis au point un outil informatique permettant pour la première fois de modéliser la morphologie d'une personne à travers ses vêtements en analysant les gestes de celle-ci.
Grâce à cet algorithme, les chercheurs sont désormais capables de simuler la réalité du corps humain individuel, ce qui ouvre la voie vers l'essayage virtuel de vêtements. Ce nouvel outil devrait également avoir de nombreuses applications en matière de sécurité, notamment dans la détection de formes étrangères sous les vêtements des individus.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Modélisation du corps humain
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Des chercheurs de l'Université d'Helsinki dirigés par Peteri Nurmi, sont parvenus à analyser les informations fournies par les accéléromètres intégrés au sein des smartphones afin de mesurer et d'analyser précisément quel est le mode de transport le plus communément préféré par l'utilisateur.
En dehors des applications pratiques et des précieuses données collectées sur les schémas de mobilité humains, c'est ici du côté des informations sur l'empreinte écologique qu'il faut se tourner, et de ses répercussions sur les plans d'urbanisme.
Via l'utilisation des données fournies par l'accéléromètre, c'est-à-dire les variations de mouvements enregistrées par le smartphone, l'équipe de l'Université d'Helsinki est parvenue à développer un algorithme permettant de former l'image quasi exacte des divers moyens de transport utilisés.
Quasi exacte car fiable à hauteur de 80 %, cet algorithme permet de lisser les informations fournies par le smartphone, dû notamment au fait que celui-ci n'est pas immobile mais peut être manipulé par l'utilisateur durant les mesures, intégrant des données qui peuvent être polluantes pour l'analyse.
Comme l'explique Samuli Hemminki, le chercheur en charge du projet, "Extraire des données depuis l'accéléromètre est un défi, car le placement peut varier, l'utilisateur peut interagir avec lui et l'orientation du téléphone change de manière dynamique." Malgré ces obstacles, les résultats apparaissent probants puisque c'est la majorité des moyens de transport qui peut être reconnue, bus comme tram, métro, train, voiture ou simplement la marche à pied.
Ces informations peuvent se révéler cruciales dans la gestion urbaine et écologique du déplacement humain. L'équipe de chercheurs met ainsi en lumière une application possible en permettant simplement un retour auprès des utilisateurs quant à leur émission, approximative du moins, de carbone.
Plus largement, ces données scientifiques sur la précision des données fournies par l'accéléromètre et sur leur utilisation possible ouvre la voie à de nombreux services et applications basés sur la mobilité individuelle. Comme le souligne le Professeur Nurmi, "Notre travail permet un modelage fin des comportements humains en termes de transport et peut s'avérer une base de construction importante pour la nouvelle génération d'applications mobiles."
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Helsinki Institute for Information Technology
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Avenir |
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Nanotechnologies et Robotique
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Des chercheurs de l’Université de New York ont mis au point un robot capable d'évoluer dans les airs à la manière d'une méduse dans l'eau. Il existe déjà des minidrones qui reproduisent le mouvement des ailes d'oiseau ou d'insectes pour voler. Mais ce type de mouvement devient très difficile à réaliser sur les drones volants de grande taille.
Pour surmonter cet obstacle, les chercheurs dirigés par Leif Ristroph ont imaginé un robot doté de quatre « ailes » en forme de pétales qui lui permettent de rester stable dans l’air, mais également d’avancer par à-coups. Mesurant à peine 10 cm de haut et pesant 2 grammes, cette machine étonnante peut littéralement flotter dans les airs, rester en suspension ou encore voler dans n’importe quelle direction ; toutefois, elle ne peut pas encore être dirigée vers une direction précise.
Ces scientifiques pensent qu'il est envisageable de réduire la taille de leur robot-méduse pour qu’il atteigne à peine un centimètre, ce qui lui permettrait notamment d'accomplir des missions de surveillance en étant pratiquement indétectable…
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
WP
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Un soldat anglais, blessé en Afghanistan, Andrew Garthwaite, vient de bénéficier de l'implantation d'un bras bionique de nouvelle génération. Ce bras permet de connecter les nerfs de l'épaule aux muscles pectoraux et le dispositif permet de capter jusqu'à six signaux émis par les différentes contractions musculaires.
L'ensemble de ces signaux permet à ce bras bionique de disposer de degrés de liberté supplémentaires et d'obtenir des mouvements plus naturels. Au terme d'un long apprentissage, Andrew Garthwaite qui souligne que son nouveau bras constitue "Un bouleversement majeur dans sa vie" devrait notamment être capable d'effectuer des mouvements simultanés tels que la rotation du poignet, la fermeture de la main et la levée de bras.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
BBC
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Une équipe de recherche japonaise de l'Institut des Sciences Industrielles de Tokyo, dirigée par le professeur Takashi Kohno, travaille sur la mise au point de "neuropuces" et d'un "neuro-ordinateur", capable d'imiter le fonctionnement du cerveau humain.
La puce électronique développée mesure 2cm carré et son cœur contient un circuit intégré, créé spécialement par l'équipe, composé de transistors, de capacités et de circuits analogiques. Contrairement aux circuits numériques traitant les signaux électriques comme des états 0 ou 1, les circuits analogiques traitent les signaux électriques en continu, en fonction de leur puissance. L'intensité et l'amplitude du signal de sortie de la puce électronique peuvent ainsi être modulées en fonction de l'entrée. L'avantage de ce mode de fonctionnement est qu'il se rapproche de celui du cerveau humain.
Les chercheurs japonais envisagent l'interconnexion de plusieurs de ces circuits pour créer un réseau de neurones artificiels. L'objectif est d'atteindre 100 circuits interconnectés sur une puce de 1cm carré dans les 5 années à venir, puis 100.000 circuits dans 10 ans, ce qui permettrait de réaliser un modèle simplifié mais réaliste du cerveau humain.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Nikkei Asian Review
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Matière |
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Matière et Energie
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Jusqu'à présent, la production d'hydrogène nécessite des catalyseurs chimiques fonctionnant à des pressions ou des températures élevées mais partout dans le monde, des chercheurs, s'inspirant des mécanismes à l'œuvre dans la nature, tentent de s'affranchir de ces contraintes.
Une équipe de chercheurs allemands, dirigés par Kai Schuchmann et Volker Müller, de l'Université Goethe de Francfort-sur-le-Main (Hesse), a découvert une enzyme, présente dans la bactérie Acetobacterium woodii, qui est capable de convertir l'hydrogène et le dioxyde de carbone en acide formique.
Contrairement à l'hydrogène sous forme gazeuse, il est possible de stocker et de transporter ce liquide comme les carburants conventionnels. Autre avantage : l'hydrogène ainsi obtenu pourrait être reformé dans une pile à combustible sur le lieu même de la consommation.
Comme le souligne Kai Schuchmann, "Il faut environ 45 000 litres d'hydrogène gazeux à une voiture équipée d'une pile à combustible pour parcourir 400 km. Avec notre procédé, cet hydrogène pourrait être stocké sous forme d'environ 75 litres d'acide formique liquide".
Cette voie enzymatique originale est prometteuse à double titre : elle permet, d'une part, le stockage et la libération rapides de l'hydrogène et elle autorise également la valorisation de monoxyde de carbone, coproduit par ce procédé.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Science
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Terre |
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Sciences de la Terre, Environnement et Climat
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Une étude américaine dirigée par James Hansen et Jeffrey Sachs de l’Institut de la Terre de l’Université de Columbia, Pushker Kharecha de l’Institut Goddard de la NASA pour les Etudes Spatiales et 15 autres experts climatiques d’universités et d’instituts dans le monde, vient de montrer que limiter le réchauffement climatique global à 2°C, objectif défini par la communauté scientifique internationale et le GIEC, est insuffisant et qu'il faudrait s'acheminer vers un objectif de réchauffement d'environ 1°C pour éviter un basculement climatique majeur.
L'étude souligne que « Certains extrêmes climatiques augmentent déjà en réponse au réchauffement de plusieurs dixièmes de degré ces dernières années ; ces extrêmes seront probablement encore plus graves avec un réchauffement de 2°C ou plus. Il faut donc tout faire pour maintenir les températures mondiales dans la fourchette des températures de l’Holocène – la période interglaciaire au cours de laquelle la civilisation s’est développée ».
Commencée il y a environ 11 500 ans, l'Holocène est la période géologique dans laquelle nous vivons et qui s'est caractérisée par une évolution des températures relativement lente. Toutefois, selon ces travaux, le réchauffement de 0,8°C enregistré au cours du dernier siècle a ramené les températures mondiales proches du maximum de l’époque.
Ces scientifiques soulignent que le réchauffement global pourrait être contenu autour de 1°C si les émissions provenant de la combustion des carburants fossiles étaient réduites de 6 % par an à partir de 2013 et si un effort vigoureux de reforestation était entrepris. Mais, selon cette étude, si les émissions continuent à augmenter jusqu’à 2020, elles devraient ensuite être réduites de 15 % par an et ne pas dépasser le seuil fatidique des 500 gigatonnes de CO2 atmosphérique.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
PLOS one
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Selon une étude de l'Université d' Edinburgh (Ecosse), dirigée par Andrew P. Schurer, l’activité solaire ne serait pas déterminante dans les changements climatiques survenus au cours du dernier millénaire. Jusqu’à présent, il était largement admis que le petit âge glaciaire (couvrant la période 1450-1850) était fortement lié à une phase de faible activité solaire et que la période de réchauffement observée en Europe entre 950-1250, était au contraire associée à une activité solaire plus forte.
Mais selon cette nouvelle étude, le principal moteur de la variabilité périodique de la température aurait été l’activité volcanique jusqu'en 1880.
Ces travaux, reposant sur l'étude des liens entre l’activité solaire et les variations de la température, concluent que l'influence du soleil est bien perceptible, mais au niveau régional et non mondial.
Selon ces recherches, l’activité volcanique aurait été le principal facteur, jusqu'en 1800, agissant sur la température moyenne de l’air. En revanche, l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre serait devenue le facteur prépondérant du réchauffement climatique au début du XXeme siècle.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Nature
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Vivant |
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Santé, Médecine et Sciences du Vivant
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Des chercheurs de l'Université John Hopkins à Baltimore (Etats-Unis) ont découvert qu'un faible niveau d'oxygène pouvait enclencher la production de protéines, RhoA et ROCK1, qui contribuent à la propagation des cellules de cancer du sein. Le manque d'oxygène entraînerait une série d'événements qui fait évoluer les cellules du cancer du sein d'un état rigide et statique à un état mobile et invasif, permettant l'apparition de métastases distantes.
On savait déjà qu'une forte concentration de protéines RhOA et ROCK1 conférait aux cellules tumorales les capacités de se propager beaucoup plus facilement. Mais c'est la première fois qu'une étude identifie la présence de ces protéines dans les cellules à de hauts niveaux.
Comme le précise le Professeur Gregg Semenza, "Quand les cellules cancéreuses se multiplient, l'intérieur de la tumeur est de moins en moins irriguée en oxygène car la croissance de la tumeur demande en effet beaucoup d'énergie, et donc beaucoup d'oxygène. C'est précisément ce manque d'oxygène qui active certaines protéines contrôlant l'absence d'oxygène, comme RhoA ou ROCK1, et provoque également l'activité des gênes qui aident les cellules à s'adapter au manque d'oxygène. Nous avons donc montré que ce manque d'oxygène n'était pas un facteur environnemental mais mécanique, provoqué par le développement de la tumeur."
Cette découverte est d'une importance majeure car la connaissance de ces mécanismes biologiques va permettre de lancer des essais cliniques pour voir si les médicaments qui inhibent l'expression des HIF (Facteurs Induisant l'Hypoxie) pourraient à la fois bloquer la production de RhoA et de ROCK1 et empêcher les métastases chez les patientes atteintes de cancer du sein.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
PNAs
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Le Professeur Gérard Karsenty de la Columbia University et son équipe ont découvert une nouvelle fonction de l’os. Des tests, effectués sur des souris, ont permis de démontrer qu’une hormone produite par les os, l’ostéocalcine, aurait une influence positive sur le développement du cerveau et des fonctions cognitives, dont la mémoire.
La privation d’ostéocalcine in utero chez certains souriceaux a eu pour conséquences l’augmentation de leur anxiété et de leur tendance à la dépression, ainsi qu’une absence de mémoire. Selon ces travaux, les souris dont le gêne de l'ostéocalcine avait été désactivé à la naissance sont devenues plus anxieuses à l’âge adulte mais leur mémoire n'a pas été altérée.
Cette découverte permet de rapprocher le déclin cognitif et la diminution de la masse osseuse dont souffrent les personnes âgées. Elle laisse penser qu'augmenter leur taux d’ostéocalcine pourrait contribuer à une conservation prolongée des fonctions cognitives.
The New Yorker
Columbia University Medical Center
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Pour combattre le glioblastome, un redoutable cancer du cerveau qui résiste à la chimiothérapie, une équipe internationale de recherche a développé un nouveau vaccin thérapeutique utilisant des cellules tumorales du patient et les combinant avec des cellules dendritiques (cellules immunitaires spécialisées) prélevées dans son sang. Ce vaccin "éduque" le système immunitaire et lui apprend à reconnaître et à détruire spécifiquement les cellules cancéreuses.
Un malade anglais de 63 ans, Robert Demeger, est le premier patient en Europe à avoir bénéficié de cette nouvelle thérapie, dans le cadre d'essais cliniques de phase 3 portant sur 300 patients. Il devrait recevoir dix doses de ce vaccin au cours des deux prochaines années, puis des injections semestrielles d'entretien les années suivantes.
Les études préliminaires menées aux États-Unis sur cette approche, baptisée DCVax-brain therapy, ont montré qu'elle pouvait doubler la survie des patients atteints de ce type de tumeur du cerveau.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
BBC
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La radiothérapie actuellement utilisée dans près de 50 % des traitements du cancer irradie les tissus biologiques avec un rayonnement situé sur une large gamme d'énergie afin de détruire les cellules cancéreuses.
Les travaux de cette équipe internationale menée par deux chercheurs du CNRS, du Laboratoire de chimie physique - matière et rayonnement (CNRS/UPMC) devraient permettre en ciblant plus finement la gamme d'énergie utilisée d'améliorer la précision et la qualité du traitement.
Leurs recherches fondamentales à l'origine visaient à étudier le comportement de la matière à l'échelle atomique soumise à un rayonnement, ici de type rayon X, dont l'énergie est choisie de manière très précise. Lorsqu'un atome absorbe des rayons X d'une énergie donnée, un processus, appelé « relaxation coulombienne interatomique », se met en œuvre, provoquant l'émission d'électrons par un des atomes au sein d'une molécule.
Dans leurs expérimentations, les chercheurs ont montré qu'il est possible de produire une quantité importante d'électrons de basse énergie dans l'environnement immédiat de cet atome cible. On parle alors de phénomène de résonance. En quoi ces résultats peuvent-ils être intéressants pour la radiothérapie ?
Dans un environnement vivant, ces électrons de basse énergie sont capables d'induire la rupture d'un double brin d'ADN voisin. Or, les cellules vivantes, dont les cancéreuses, ont en général la capacité de réparer les dommages causés sur un seul brin d'ADN, mais pas lorsque ces dommages touchent le double brin. Par ce processus, on peut donc envisager de cibler les cellules cancéreuses pour les détruire.
L'irradiation de tissus biologiques en radiothérapie se faisant sur une large gamme d'énergie, l'avantage d'utiliser une radiation d'énergie finement choisie afin de provoquer une émission résonante des électrons est double : les rayons X pénètrent profondément dans les tissus mais seuls les atomes visés au sein de molécules choisies, sélectionnées préalablement de façon à cibler les cellules cancéreuses sont ainsi excités, et les tissus sains plus éloignés ne sont pas affectés par l'irradiation. De plus, l'excitation par résonance est dix fois plus efficace que l'excitation non résonante produite par une irradiation moins spécifique. La dose totale d'irradiation peut ainsi être considérablement réduite.
Ces résultats ont pour l'instant été obtenus sur de petites molécules constituées de moins de cinq atomes. Les chercheurs proposent maintenant de tester ce processus de production d'électrons sur des molécules plus complexes, contenant plusieurs centaines, voire des milliers d'atomes comme les molécules constituant les cellules vivantes.
À terme, le but est de produire de tels électrons, toxiques pour l'ADN, au sein de cellules cancéreuses. Pour ce faire, les chercheurs envisagent d'irradier les tissus avec des rayons X ayant l'énergie adaptée, après marquage des cellules cancéreuses par un atome-cible.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Nature
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Décidément les capacités cognitives de nos animaux familiers n'en finissent pas de nous étonner et montrent que les frontières entre l'intelligence humaine et animale sont bien plus floues qu'on peut l'imaginer.
À cet égard, une étude très sérieuse vient d'être réalisée par des chercheurs de l'Université d’Helsinki pour essayer d'évaluer les capacités de nos compagnons à quatre pattes en matière de reconnaissance de visages.
On sait que les êtres humains sont dotés de capacités cérébrales particulières qui leur permettent d'analyser et de reconnaître avec une grande efficacité le visage de leurs congénères. Cette capacité spécifique mobilise simultanément deux aires cérébrales, l’une directement impliquée dans l’apprentissage des nouvelles informations sur les visages et l’autre, impliquée dans le traitement des émotions, qui analyse le contexte, que le visage soit familier ou non.
Mais jusqu'à présent, il était admis que cette faculté de reconnaissance des visages était le propre de l'homme et des primates supérieurs. Il semblerait pourtant, selon ces travaux, que les chiens soient tout à fait capables de reconnaître un visage humain visionné sur une photographie.
Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs ont travaillé sur des chiens spécialement éduqués de manière à rester immobiles. Ils ont ensuite présenté à ces animaux différentes photographies, certaines de personnes connues par ces chiens et d'autres de personnes inconnues par ces animaux.
En réalisant une analyse fine du suivi du regard de ces animaux pendant la présentation de ces photographies, les chercheurs en sont arrivés à la conclusion que les chiens sont capables de reconnaître des visages familiers à l’endroit, comme à l’envers, car ils fixent alors leur regard plus longtemps sur l’image et sur le regard du visage présenté.
Cette aptitude à la reconnaissance faciale de nos amis canins expliquerait selon les chercheurs pourquoi les chiens peuvent développer un tel niveau de sociabilité et sont capables de nouer des liens très forts avec les humains. L'étude précise néanmoins, non sans malice, que lorsque le chien a le choix entre un visage humain, connu ou non et l'image d'un de ses congénères canins, il semble, dans tous les cas de figure, toujours plus intéressé par ce dernier…
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Springer
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Une équipe américaine dirigée par Jiyoung Ahn, Professeur de santé publique à l'École de Médecine de l'Université de New York, vient de montrer le rôle du microbiote intestinal en matière de cancer du côlon.
Ces chercheurs ont notamment découvert qu'une trop faible concentration dans notre système digestif de Clostridia semble favoriser la prolifération des cellules cancéreuses. Cette bactérie, responsable de la fermentation des fibres alimentaires, permet la production d'un métabolyte majeur capable d'inhiber la cancérogenèse du côlon. Par ailleurs, il semble, selon ces travaux qu'un niveau élevé de Fusobacterium et Porphyromonas (deux bactéries impliquées dans les inflammations gastro-intestinales) augmente également le risque de développement d'un cancer.
Avant de parvenir à ces conclusions, les scientifiques américains ont étudié les échantillons fécaux de 47 personnes souffrant d'un cancer colorectal et de 94 personnes saines. S'appuyant sur une analyse des ADN, les chercheurs, après ajustement des différents facteurs de risque personnel (âge, sexe, poids, tabagisme) ont pu mettre en lumière la structure ainsi que les différences génétiques des microbiotes des participants.
Cette découverte est très importante car elle pourrait permettre une mise en place rapide relativement simple d'une nouvelle méthode de prévention de ce type de cancer. Il suffirait en effet de procéder à un rééquilibrage du microbiote intestinal à l'aide d'un régime alimentaire adapté pour diminuer sensiblement les risques de tumeurs du côlon chez certains patients.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
JNCI
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On le sait, les découverte scientifiques doivent beaucoup au hasard. Ainsi, la découverte de la pénicilline en 1928 par Alexander Fleming s'était produite de manière fortuite, grâce à l'oubli d'une boîte de Petri dans un laboratoire pendant les vacances d'été !
Il y a quelques semaines, des chercheurs de l'Université du Michigan dirigés par Cunming Duan, ont ainsi découvert, par hasard, en travaillant sur le poisson zèbre, un nouveau mécanisme de signalisation cellulaire qui révèle un lien entre une carence en calcium et le risque de développement du cancer du côlon.
Ces chercheurs ont utilisé une protéine fluorescente pour marquer un type de cellules épithéliales dont le rôle est de transporter le calcium dans l'organisme. Chez l'embryon du poissons zèbre, ce mécanisme est assuré par les cellules de la peau et non celles de l'intestin et c'est cette étonnante caractéristique qui a permis aux chercheurs de visualiser directement ce processus logique inconnu.
Les scientifiques ont notamment pu montrer que, placés dans une eau à faible teneur en calcium, les embryons de poisson zèbre activaient un facteur de croissance qui stimule la division cellulaire et favorise l'apparition de tumeurs. "A présent, nous allons essayer d'utiliser ce mécanisme chez l'homme pour bloquer le développement du cancer du côlon" précise Cunming Duan.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Michigan News
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